Тест на тему медиана, биссектриса, высота в треугольнике, нахождение сторон, углов средней тяжести 7 класс

Ниже представлен тест по геометрии для 7 класса. Тип вопросов: открытые. Тема: медиана, биссектриса, высота в треугольнике, нахождение сторон, углы и концепции, связанные с центром тяжести (центр масс). Всего 10 вопросов. В конце — ключ к ответам.

Название теста: Геометрия. Медиана, биссектриса, высота, нахождение сторон, углы центра тяжести (центр масс). 7 класс. Общее количество вопросов: 10. Формат: открытые вопросы. Вывод ответов: да.

Вопросы теста

1. В треугольнике ABC сторона BC имеет длину a = 6 см, стороны AB = c = 5 см, AC = b = 7 см. Медиана AD опущена к BC (D — середина BC). Найдите длину медианы AD.

2. В треугольнике ABC стороны AB = 5 см, AC = 7 см, BC = 6 см. Отличите длину биссектрисы от угла A к стороне BC. Найдите длину биссектрисы AL, где L лежит на BC.

3. В треугольнике ABC основание BC = 8 см. Площадь треугольника дана как S = 28 см². Найдите высоту AH, опущенную на BC.

4. В треугольнике ABC две стороны известны: AB = 5 см, AC = 7 см, угол между ними ∠BAC = 60°. Найдите длину стороны BC.

5. В треугольнике ABC с BC = 6 см, AB = 5 см, AC = 7 см проведены две медианы AD и BE (D — середина BC, E — середина AC). Найдите угол ∠DGB, где G — точка пересечения медиан (центр масс). Дайте ответ в градусах (приближённо) и точно через косинус:cos ∠DGB = ?

6. В треугольнике ABC AB = AC и угол A = 40°. Найдите углы B и C.

7. В равнобедренном треугольнике ABC с AB = AC = 5 см, основание BC = 8 см. Найдите длину медианы AD, опущенной на BC.

8. Объясните, почему медианы треугольника пересекаются в одной точке G и почему разделяют треугольник на шесть小 треугольников равной площади. (Кратко привести основные рассуждения.)

9. Найдите площадь треугольника со сторонами a = 5 см, b = 6 см, c = 7 см. Осуществите по формуле Герона.

10. В прямоугольном треугольнике ABC с прямым углом в A. Пусть AB = 3 см, AC = 4 см. Найдите гипотенузу BC и высоту AH, опущенную на гипотенузу BC.

Ключ к ответам (учебный разбор)

1. Медиана AD к BC: m_a = 0.5 * sqrt(2b^2 + 2c^2 − a^2) = 0.5 * sqrt(27^2 + 25^2 − 6^2) = 0.5 * sqrt(98 + 50 − 36) = 0.5 * sqrt(112) = 0.5 * 4sqrt(7) = 2sqrt(7) ≈ 5.29 см.

2. Длину биссектрисы по формуле l_a^2 = bc [1 − a^2/(b+c)^2], где a = BC = 6, b = CA = 7, c = AB = 5: l_a^2 = 7*5 [1 − 6^2 /(7+5)^2] = 35 [1 − 36/144] = 35 * 0.75 = 105/4. l_a = sqrt(105)/2 ≈ 5.12 см.

3. Площадь S = 28 = 0.5 * BC * AH → AH = 2S / BC = 56 / 8 = 7 см.

4. BC^2 = AB^2 + AC^2 − 2·AB·AC·cos∠A = 5^2 + 7^2 − 2·5·7·cos 60° = 25 + 49 − 70·0.5 = 74 − 35 = 39. BC = sqrt(39) ≈ 6.245 см.

5. Угол между медианами AD и BE в треугольнике с BC = 6, AB = 5, AC = 7: Вычисления через координаты дают cos∠DGB = −5 / √511. ∠DGB ≈ arccos(−5/√511) ≈ 102.8°.

6. Так как AB = AC, треугольник равнобедренный, углы при основаниях равны: ∠B = ∠C = (180° − ∠A)/2 = (180° − 40°)/2 = 70°.

7. Медиана к основанию в равнобедренном треугольнике: m_a = 0.5 * sqrt(2b^2 + 2c^2 − a^2) = 0.5 * sqrt(25^2 + 25^2 − 8^2) = 0.5 * sqrt(50 + 50 − 64) = 0.5 * sqrt(36) = 0.5 * 6 = 3 см.

8. Утверждения:

• Медианы делят треугольник на 6 маленьких треугольников одинаковой площади.
• Центр масс (пересечение медиан) делит каждую медиану в отношении 2:1, считая от вершины к стороне основания.
• Следовательно, площадь каждого маленького треугольника равна общей площади треугольника, деленной на 6.

9. Площадь по формуле Герона: s = (5 + 6 + 7)/2 = 9. S = sqrt( s (s − a) (s − b) (s − c) ) = sqrt(9 · 4 · 3 · 2) = sqrt(216) = 6√6 ≈ 14.70 см².

10. Гипотенуза прямоугольника: BC = sqrt(AB^2 + AC^2) = sqrt(3^2 + 4^2) = 5 см. Высота к гипотенузе: h = (AB · AC) / BC = (3 · 4) / 5 = 12/5 = 2.4 см.

Примечания

• В некоторых заданиях использованы стандартные формулы: медиана m_a, биссектриса l_a, высота через площадь, теорема Пифагора, формула Герона.
• Вопрос 5 демонстрирует вычисление угла между двумя медианами (одна из возможных интерпретаций темы «углы… центра тяжести (центр масс)»). Если вы хотите трактовать термин иначе (например, углы между медианами в другом виде или в другой конфигурации), можно заменить задачу 5 на альтернативную.

Если нужно — могу адаптировать тест под конкретные требования вашего курса (уровень сложности, формулировки, диапазон ответов и т. п.).